وصار الطريق سالكا للطاقة الشمسية من الفضاء

إيلاف من لندن: يمكن أن يمهد أول نموذج أولي في العالم تم بناؤه في المملكة المتحدة الطريق للحصول على طاقة ثابتة طوال الوقت من الفضاء.

وقال تقرير إن بناء مزرعة الطاقة الشمسية في الفضاء قد يستغرق أكثر من 60 رحلة صاروخية وفريقًا من صانعي الروبوتات، لكنه يقترب خطوة واحدة من أن يصبح حقيقة واقعة.

واضاف التقرير أن شركة بريطانية تأمل في إطلاق أول مزرعة للطاقة الشمسية في الفضاء في تحقيق إنجاز حاسم بنموذج أولي على الأرض.

وتخطط شركة Space Solar، ومقرها أوكسفوردشاير، لتزويد أكثر من مليون منزل بالطاقة بحلول ثلاثينيات القرن الحالي من خلال مجموعة من المرايا والألواح الشمسية بعرض ميل واحد تدور على ارتفاع 22000 ميل فوق الكوكب.

تصميم فائق

لكن تصميمه فائق الكفاءة لحصد ضوء الشمس المستمر - المسمى CASSIOPeiA - يتطلب أن يدور النظام نحو الشمس، مهما كان موقعه، مع الاستمرار في إرسال الطاقة إلى جهاز استقبال ثابت على الأرض.

وقد ثبت الآن نجاح ذلك لأول مرة في جامعة كوينز بلفاست، حيث تم "توجيه" شعاع لاسلكي بنجاح عبر المختبر لتشغيل الضوء.

وقال مارتن سولتو، مؤسس الشركة، لقناة (سكاي نيوز) في مقابلة حصرية: "هذا هو الأول من نوعه في العالم. يمكنك الحصول على طاقة ثابتة طوال الوقت. وأضاف: "سيكون لهذا تأثير كبير على أنظمة الطاقة المستقبلية لدينا."

وتلتقط الألواح الشمسية طاقة في الفضاء 13 مرة أكثر مما تلتقطه على الأرض لأن شدة الضوء أعلى ولا يوجد غلاف جوي أو غيوم أو ليل.

وعلى الرغم من فقدان بعض الطاقة بحلول الوقت الذي يتم فيه إرسالها مرة أخرى إلى الأرض وتوصيلها بشبكة الكهرباء، إلا أنها ستظل تفوق بكثير توليد الطاقة الشمسية على الأرض.

انتاج على مدار الساعة

لكن إنتاج الطاقة على مدار الساعة هو ما يجعل الطاقة الشمسية الفضائية جذابة للغاية لتوفير "الحمل الأساسي" لدعم مصادر الطاقة المتجددة الأرضية.

وحاليًا، توفر الطاقة النووية وتوربينات الغاز الحمل الأساسي للشبكة ولكنها تنتج نفايات مشعة أو ثاني أكسيد الكربون على التوالي.

وقال سولتو: "لهذا السبب فإن الحكومة متحمسة للغاية لاحتمال استخدام الطاقة الشمسية في الفضاء". وأضاف: "ليس فقط لأنه قادر جدًا على المساعدة في جعل نظام الطاقة بأكمله يعمل بشكل أكثر فعالية. لكن تكلفة (الكهرباء) تبلغ نحو ربع تكلفة الطاقة النووية."

خيال علمي

وحتى وقت قريب، كانت أي فكرة لبناء محطة طاقة شمسية بقدرة 2000 طن في الفضاء تعتبر خيالا علميا. لكن السيد سولتو كشف أن الشركة تجري محادثات مع SpaceX حول استخدام Starship، أقوى صاروخ تم بناؤه على الإطلاق.

وستكون هناك حاجة إلى ما يقرب من 68 عملية إطلاق لحمل مجموعة من الأجزاء التي سيتم تجميعها بعد ذلك بواسطة الروبوتات في محطة طاقة في المدار.

ومن المتوقع أيضًا أن يخفض الصاروخ بشكل كبير تكلفة نقل أي شيء إلى المدار إلى أقل من 1% مما كان عليه قبل 20 عامًا فقط.

وقال السيد سولتو: "إنه تغيير كامل لقواعد اللعبة". "سنكون قادرين على القيام بأشياء في الفضاء لم تكن ممكنة حتى قبل عقد من الزمن."
واشار إلى أن أحد التحديات المحتملة هو طمأنة الجمهور بأن شعاع الميكروويف الذي يعيد الطاقة إلى الأرض غير ضار.

السلامة في التصميم

وقال سولتو إن طاقة القمر الاصطناعي تبلغ ربع طاقة شمس منتصف النهار عند خط الاستواء، وستكون "مرتبطة" بمحطة استقبال. وأكد: "السلامة تقع في قلب هذا التصميم".

وتابع: "ستكون هوائيات الاستقبال هذه بعيدة جدًا عن أي منطقة مأهولة بالسكان، على الأرجح بعيدًا عن الشاطئ. نحن بحاجة إلى إظهار (السلامة) واصطحاب الجمهور معنا، لكن لدينا طريق واضح حقًا للقيام بذلك".

ومن جهتها، تعتقد الدكتورة جوفانا رادولوفيتش، خبيرة الطاقة المستقلة بجامعة بورتسموث، أن الطاقة الشمسية الفضائية ستلعب دورًا كبيرًا في تلبية احتياجات الكهرباء المستقبلية.

وقالت: ولكن هناك حاجة إلى مزيد من الأدلة لدعم الادعاءات بأن لها بصمة كربونية منخفضة على الرغم من إطلاق الصواريخ المتعددة.

انبعاث الكربون

وأضافت: "إن انبعاثات الكربون تعادل انبعاثات مصادر الطاقة المتجددة". "لكن هذا لا يأخذ في الاعتبار آثار التلوث المحتملة في الغلاف الجوي العلوي".

وقالت رادولوفيتش: "أعتقد أنه إذا حصلنا على مزيد من الوضوح في هذا الشأن، وتمكنا حقًا من إثبات أن الطاقة الشمسية الفضائية أنظف من بعض البدائل الحالية، فإن ذلك سيجعلها بالتأكيد أكثر شعبية."

ويشار في الختام إلى أن الصين واليابان، فضلاً عن وكالة الفضاء الأوروبية والعديد من الشركات في الولايات المتحدة، تعمل على تحويل الطاقة الشمسية الفضائية إلى حقيقة واقعة.

وفي المملكة المتحدة، شكلت الحكومة والباحثون الجامعيون والشركات بما في ذلك EDF والشبكة الوطنية مبادرة الطاقة الفضائية لتسريع خطط وضع محطة للطاقة الشمسية في المدار.
* أعدت هذه المادة من موقع (سكاي نيوز) على الرابط:

https://news.sky.com/story/quest-to-power-homes-with-solar-panels-in-space-passes-a-critical-milestone-13107285